2021屆高考物理三輪強(qiáng)化一改裝電表實(shí)驗(yàn)

1.某同學(xué)要將一量程為250g的微安表改裝為量程為20mA的電流表。該同

學(xué)測(cè)得微安表內(nèi)阻為I200。，經(jīng)計(jì)算后將一阻值為R的電阻與微安表連

接，進(jìn)行改裝。然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表，根據(jù)圖（a）所示電路對(duì)改裝后的電

表進(jìn)行檢測(cè)（虛線框內(nèi)是改裝后的電表）。

圖（b）

（1）根據(jù)圖（a）和題給條件，將（b）中的實(shí)物連接。

（2）當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為16.0mA時(shí).，微安表的指針位置如圖⑹所示，由

此可以推測(cè)出改裝的電表量程不是預(yù)期值，而是—o（填正確答案標(biāo)

號(hào)）

A.16mAB.21mAC.25mAD.28mA

（3）產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因可能是—。（填正確答案標(biāo)號(hào)）

A.微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻大于1200C

B.微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻小于I200C

C.R值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏小

D.R值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏大

(4)要達(dá)到預(yù)期目的，無(wú)論測(cè)得的內(nèi)阻值是都正確，都不必重新測(cè)量,

只需要將阻值為R的電阻換為一個(gè)阻值為次的電阻即可，其中人—o

2.某同學(xué)要將一量程為25。5的微安表改裝為量程為5.0V的電壓表。該同學(xué)

測(cè)得微安表內(nèi)阻為1200C,經(jīng)計(jì)算后將一阻值為R的電阻與該微安表連

接，進(jìn)行改裝。然后利用一標(biāo)準(zhǔn)電壓表，根據(jù)圖(a)所示電路對(duì)改裝后的電

表進(jìn)行校正(虛線框內(nèi)是改裝后的電表)。

(1)改裝時(shí)，該同學(xué)選用的電阻R的阻值應(yīng)為Q,與微安表聯(lián)

(填“串”或“并”)；

(2)根據(jù)校正電路(a),補(bǔ)全圖(b)中的實(shí)物連線；

(3)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)為4.80V時(shí)-，微安表的指針位置如圖⑹所示。由此

可以推測(cè)出所改裝的電表量程不是預(yù)期值，而是_______v(答案填三位

有效數(shù)字)。要修正改裝電表的量程，可以采用以下措施中的(填

正確答案標(biāo)號(hào))。

A.在R上并聯(lián)一個(gè)比R大得多的電阻

B.在R上并聯(lián)一個(gè)比R小得多的電阻

C.在R上串聯(lián)一個(gè)比R大得多的電阻

D.在R上串聯(lián)一個(gè)比R小得多的電阻

(4)如果將該改裝修正好的電壓表(圖中用V，表示)再連接到如圖所示電路

中，可以作為萬(wàn)用表的歐姆檔使用，若已知電源電動(dòng)勢(shì)為6.0V,與電壓表

并聯(lián)的電阻飛=等。，則該歐姆檔的中值電阻為Qo

3.某同學(xué)欲將滿偏電流4=IOO〃A、內(nèi)阻未知的電流表改裝成量程較大的毫

安表，并對(duì)改裝表進(jìn)行校對(duì).

(1)該同學(xué)采用“半偏法”利用如圖所示的電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻(圖

中電源的電動(dòng)勢(shì)E=6V)時(shí)，先閉合開(kāi)關(guān)石，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,使電流

表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；再閉合開(kāi)關(guān)52,保持火不變，調(diào)節(jié)電阻箱必，使電

流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的；接著讀出此時(shí)R的阻值為

198Q.則該同學(xué)測(cè)出的電流表的內(nèi)阻為《=Q.

（2）若要將該電流表改裝成量程為10mA的電流表，需給它

（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)阻值%=。的電

阻.

（3）把改裝好的電流表與標(biāo)淮電流表串聯(lián)在電路中進(jìn)行校對(duì).由于（1）

中對(duì)電流表內(nèi)阻測(cè)定存在系統(tǒng)誤差，若改裝好的電流表的測(cè)量值為小標(biāo)

準(zhǔn)電流表的測(cè)量值為小則L4（選填“>”、“=”或

4.某實(shí)驗(yàn)探究小組利用半偏法測(cè)量電壓表內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了下列實(shí)驗(yàn)器

材：

A.待測(cè)電壓表V（量程為3V,內(nèi)阻約為3000。）

B.電阻箱6（最大阻值為9999.9Q）

C.滑動(dòng)變阻器&（最大阻值為1。。，額定電流為2A）

D.電源￡（電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì)）

E.開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干

（1）虛線框內(nèi)為探究小組設(shè)計(jì)的部分測(cè)量電路，請(qǐng)你補(bǔ)畫(huà)完整；

⑵根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖，連接好實(shí)驗(yàn)電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，請(qǐng)你補(bǔ)充完善下

面操作步驟。首先閉合開(kāi)關(guān)并工，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器&的滑片，使電壓表達(dá)

到滿偏；保持不變，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)（選填“S,”或"SJ）,調(diào)節(jié)

的阻值，使電壓表示數(shù)達(dá)到半偏，讀取并記錄此時(shí)電阻箱的阻值

%;

（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電壓表內(nèi)阻塌=,它與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值《相

比，%—《（選填“>”“=”或“<”）。

5.某興趣小組要將一量程4為1mA、內(nèi)阻約為1。。夏的電流表G改裝成量

程為3V的電壓表.首先要測(cè)量該電流表的內(nèi)阻，現(xiàn)有如下器材.

A.待測(cè)電流表G（量程1mA、阻值約I。。。）

B.滑動(dòng)變阻器（最大阻值5。00。、額定電流1A）

C.滑動(dòng)變阻器（最大阻值500。、額定電流1A）

D.電阻箱&（總阻值999.9。）

E.電源（電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻很?。?/p>

F.電源（電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻很小）

G.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

―?F;

圖甲圖乙

（1）該小組如果選擇如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量待測(cè)電流表G的內(nèi)阻，則

滑動(dòng)變阻器K應(yīng)選擇（填字母），電源應(yīng)選擇（填字

母）.

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)與，閉合開(kāi)關(guān)"，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器屬，使得G的

示數(shù)為*保證N的阻值不變，再閉合'；調(diào)節(jié)電阻箱叫，使得G的示數(shù)

為g,此時(shí)電阻箱叫的示數(shù)如圖乙所示，則G的內(nèi)阻為_(kāi)Q.

（3）該實(shí)驗(yàn)中，G的內(nèi)阻測(cè)量值___________真實(shí)值.（填“大于”或

“小于”）

6.如圖所示，半為M0.4m半圓形絕緣光滑軌道BC與水平絕緣粗糙的軌道

AB在B點(diǎn)平滑連接，軌道AB上方有電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=1.0xI04N/C,方向向

左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。現(xiàn)有一質(zhì)量加=0」kg、電荷量q=+1.0x104C的帶電體（可視為

質(zhì)點(diǎn)），在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，若帶電體恰好可以沿圓弧軌道

運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，并在離開(kāi)C點(diǎn)后，落回到水平面上的。點(diǎn)（圖中未畫(huà)出），重

力加速度g=10m/s。。求:

C

BPA

（1）帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道8點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；

（2）帶電體落回到水平面上的。點(diǎn)到B點(diǎn)的距離；

（3）帶電體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到落回到水平面整個(gè)過(guò)程中的最大動(dòng)能（結(jié)果保留三

位有效數(shù)字）。

7.如圖所示，光滑絕緣的之圓形軌道BCDG位于豎直平面內(nèi)，B點(diǎn)是最

4

低點(diǎn)，

C和G點(diǎn)與圓心等高，D點(diǎn)是最高點(diǎn)，軌道半徑為R,下端與光滑傾斜絕

緣軌道在B

點(diǎn)平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中?，F(xiàn)有一質(zhì)量為〃7、

帶電量為+g的

小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道上A點(diǎn)以初速度%=質(zhì)滾下，若小球通過(guò)圓

軌道頂端

D點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)它的壓力、=%，已知傾斜軌道傾角。=53。，AB距離

S=2R,

重力加速度為g,sin53。=0.8,cos53°=0.6,求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E;

(2)小球過(guò)C點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)它的作用力;

(3)小球在圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的最小速度是多大?

參考答案

1.答案：（1）見(jiàn)解析圖；（2）C（3）AC（4）-

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解析：（1）電流表改裝時(shí)，微安表應(yīng)與定值電阻火并聯(lián)接入虛線框內(nèi),

則實(shí)物電路連接如圖所示：

（2）由標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)與該裝表的指針位置可知，改裝后的電流表量

程被擴(kuò)大的倍數(shù)〃=⑹認(rèn)=]00倍。則當(dāng)微安表表盤(pán)達(dá)到滿偏時(shí)，改裝

160x10-mA

的電表量程為：25OxlO-,mAxlOO=25mA,故本小題選C;

⑶根據(jù)乙―得：心部，改裝后的量程偏大的原因可能

是原微安表內(nèi)阻測(cè)量值偏小，即電表實(shí)際內(nèi)阻4真實(shí)值大于1200Q;或者

因?yàn)槎ㄖ惦娮杌鸬挠?jì)算有誤，計(jì)算值偏大，實(shí)際接入定值電阻火阻值偏

小。故本小題選AC；

（4）由于接入電阻火時(shí)，改裝后的表實(shí)際量程為25mA,故滿足

I氏=（25-1平；要想達(dá)到預(yù)期目的，即將微安表改裝為量程為20mA電流

表，應(yīng)滿足/述4=（20其中4=250nA=0.25mA,聯(lián)立解得：k=—o

2.答案：（1）18.8k；串

(2)如圖所示

(3)6.00,A

(4)1500

解析：(1)表頭改裝成電壓表需要利用串聯(lián)分壓的規(guī)律，有

Uv=Ig(R+Rg),解得串聯(lián)電阻的阻值R=L88xlO4。

(2)校對(duì)電壓表的電路需要標(biāo)準(zhǔn)表和待校表并聯(lián)，同時(shí)滑動(dòng)變阻器采用

分壓式獲得更大的調(diào)節(jié)范圍，連接實(shí)物圖如圖所示

(3)微安表的示數(shù)為200〃人是滿偏量程的改裝后的電壓表量程為

U,其示數(shù)為UX等=4.80匕解得U=6.(W；量程改裝后偏大，則串聯(lián)分壓

25

的電阻偏大，故在R上并聯(lián)一個(gè)比R大的多的電阻，把等效的串聯(lián)電阻變

小，故A正確

(4)修正好的電壓表V,滿偏電流為AZ=250,4內(nèi)阻為7?1/=我=2*1()40,

電壓表V'與品=竽。并聯(lián)后作為表頭，滿偏電流為/；=//4=4X10-34

根據(jù)歐姆檔測(cè)電阻的原理，短接紅黑表時(shí)電路的總電阻即為中值電阻，有

E=I°?R”,可得&=15000

3.答案:(1)一半;198

(2)并聯(lián);2

(3)<

解析：(1)采用“半偏法”測(cè)量電流表的內(nèi)阻的原理是：合上開(kāi)關(guān)

調(diào)整火的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，再合上開(kāi)關(guān)S2,保持火的阻

值不變，調(diào)整R的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到正好是滿刻度的一半；當(dāng)R

比火'大很多時(shí)，4=R'。本題中R，=198C,所以《=198。。

(2)將量程為100pA的電流表改裝成量程為10mA的電流表時(shí)需要并聯(lián)

一個(gè)電阻，設(shè)該電阻的阻值為&,則/4=(/-4)凡，即

100幺AXRg=(10wA-l00〃A)XR,,可求得Rx=2Q。

(3)采用“半偏法”測(cè)量出的電流表內(nèi)阻的測(cè)量值小于真實(shí)值，利用改

裝后的電流表測(cè)量電流時(shí)，測(cè)量值.小于真實(shí)值l2o

4.答案:(1)如圖所不

(2)4的滑片位置；s2；%

⑶4;>

5.答案：(1)B；F

(2)96

(3)小于

解析：(1)由于要將電流表G改裝成量程為3V的電壓表，所以選電動(dòng)

勢(shì)為3V的電源，故電源應(yīng)選擇F；待測(cè)電流表G量程是1mA,則通過(guò)

F

舄的最大電流/.=lmA,電路中的總電阻整=廠=3000。，所以滑動(dòng)變阻器與

1m

應(yīng)選擇B.

(2)使得G的示數(shù)為則通過(guò)電阻箱號(hào)的電流為等，因電流表G與

電阻箱用并聯(lián)，因此它們兩端電壓相等，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)則有?閔=|/人，

解得4=2&=2x480=960.

(3)測(cè)電流表內(nèi)阻時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)邑后整個(gè)電路電阻變小，電路中電流變

大，電流表G的示數(shù)為寺，流過(guò)電阻箱的電流大于等，電阻箱阻值小于

電流表內(nèi)阻的2倍，即